服務機器人技術及應用課件：服務機器人的自主移動技術

服務機器人技術及應用服務機器人的控制系統(tǒng)>>服務機器人的自主移動技術服務機器人遠程控制服務機器人的控制多服務機器人的控制服務機器人控制系統(tǒng)04

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t/3.2

服務機器人的自主移動技術分類融合方法提供信息無源式傳感器觸覺傳感器加權平均法、Kalman濾波、Bayes估計、D-S證據(jù)推理、模糊邏輯、神經網絡、粗集理論、小波分析理論和支持向量機①附近障礙物的存在信息②障礙物與機器人之間的距離信息視覺傳感器有源式傳感器電容耦合式傳

感器電渦流傳感器超聲波傳感器紅外線傳感器3.2.1

多傳感器信息融合技術服務機器人應具有感受自身環(huán)境和規(guī)劃自身動作的能力，需要用傳感器探測環(huán)境、分析信號，以及通過適當?shù)慕７椒▉砝斫猸h(huán)境，獲得環(huán)境的更多信息。3.2.2

路徑規(guī)劃與導航技術遺傳算法、模糊推理，以及神經網絡基于自由空間幾何構造的規(guī)劃前向圖搜索算法基于隨機采樣的運動規(guī)劃路徑規(guī)劃的目標是在物理空間中找到一條從初始點位置到最終點位置的路徑，避免精確(近似)柵格分解概率路

標算法可視圖Voronoi圖切線圖隨機路徑規(guī)劃器變種算法按照環(huán)境建模方式和搜索策略的異同與所有障礙物碰撞。導航是對移動機器人所要求的最具挑戰(zhàn)性的能力之一。根據(jù)環(huán)境信息的完整程度、導航指示信號類型、導航地域等因素的不同，將導航方式分為電磁導航、慣性導航、基于地圖模型的導航、視覺導航、味覺導航、聲音導航、GPS導航等。多傳感器融合導航示意如圖3-2多傳感器融合導航示意圖3-2所示。電池種類優(yōu)點缺點鉛酸電池電壓高、壽命長、可高比率放電、價格低、結構簡單可靠、工藝成熟能量密度低銀鋅電池輸出功率最大、能量最高的電池，自放電速度慢、機械強度高、可短期超負荷放電，放電電壓平穩(wěn)價格貴、充電時間

長、壽命短、充電

次數(shù)少鎳鎘電池電壓低、價格貴鎳鋅電池電壓低、價格貴3.2.3

電源技術目前，服務機器人基本上都采用電池作為能源，同時為移動機構提供動力，為控制電路提供穩(wěn)定的電壓，為傳感觀測模塊提供能源等。在這一領域一般采用二次電池。由于服務機器人直接和人打交道，因此實現(xiàn)人與機器人相互之間的互助和信息傳遞非常重要。這主要包括視覺和語音交互、力覺和觸覺交互、多通道交互，以及新型

人機交互，以便提供友好的用戶界面，多層次、可選擇的用戶輸入和方便的用戶操作。Martin